液压泵与液压马达

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1、1本章提要本章主要内容为：①液压泵和液压马达的工作原理与性能参数。②齿轮式、叶片式、柱塞式液压泵。③高速液压马达及低速大扭矩马达。通过本章的学习，要求掌握这几种泵和马达的工作原理（泵是如何吸油、压油和配流的，马达怎样产生转速、转矩）、结构特点、及主要性能特点；了解不同类型的泵马达之间的性能差异及适用范围，为日后正确选用奠定基础。22.1液压泵、马达概述Tω泵的输入参量转矩T角速度ω泵的符号泵pQ输出参量流量Q压力p32.1液压泵、马达概述Tω输出参量转矩T角速度ω马达的符号马达pQ马达的输入参量流量Q压力p42.1液压泵、马达概述2.1.1容积式泵、马达的工作原理BACO泵吸

2、入泵排出5由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过压油阀6排到系统中去。凸轮1旋转时，当柱塞向右移动，工作腔容积变大，产生真空，油液便通过吸油阀5吸入；6液压泵和液压马达工作的必需条件：（1）必须有一个大小能作周期性变化的封闭容积；（2）必须有配流动作，即封闭容积加大时吸入低压油封闭容积减小时排出高压油封闭容积加大时充入高压油封闭容积减小时排出低压油（3）高低压油不得连通。液压泵液压马达7液压泵和液压马达都是液压传动系统中的能量转换元件。液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液的压力能，再以压力、流量的形式输入到

3、系统中去，它是液压系统的动力源。液压马达则将输入的压力能转换成机械能，以扭矩和转速的形式输送到执行机构做功，是液压传动系统的执行元件。液压输出J液压马达液压泵机械输入液压输入机械输出8液压输出J液压马达液压泵机械输入液压输入机械输出液压马达是实现连续旋转运动的执行元件，从原理上讲，向容积式泵中输入压力油，迫使其转轴转动，就成为液压马达，即容积式泵都可作液压马达使用。但在实际中由于性能及结构对称性等要求不同，一般情况下，液压泵和液压马达不能互换。9根据工作腔的容积变化而进行吸油和排油是液压泵的共同特点，因而这种泵又称为容积泵。液压泵按其在单位时间内所能输出油液体积能否调节而分为

4、定量泵和变量泵两类；按结构形式可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。液压马达也具有相同的形式。从工作过程可以看出，在不考虑漏油的情况下，液压泵在每一工作周期中吸入或排出的油液体积只取决于工作构件的几何尺寸，如柱塞泵的柱塞直径和工作行程。102.1.2液压泵、马达的基本性能参数液压泵的基本性能参数主要是指液压泵的压力、排量、流量、功率和效率等。工作压力：指泵（马达）实际工作时的压力。泵指输出压力；马达指输入压力。实际工作压力取决于相应的外负载。额定压力：泵（马达）在额定工况条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。每弧度排量：泵（马达）每转一弧度所排出（吸入）

5、液体的体积，也称角排量。每转排量：无内外泄漏时，泵（马达）每转一周所排出（吸入）液体的体积。11（2.1）理论流量：无内外泄漏时，单位时间内泵（马达）排出（吸入）液体的体积。泵、马达的流量为其转速与排量的乘积，即。额定流量：在额定转速和额定压力下泵输出（马达输入）的流量，也是按试验标准规定必须保证的流量。由于泵和马达存在内泄漏，油液具有压缩性，所以额定流量和理论流量是不同的。功率和效率：液压泵由原动机驱动，输入量是转矩和角速度，输出量是液体的压力和流量；如果不考虑液压泵、马达在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输入功率，也就是它们的理论功率是：12式中：—液压泵、马达的压力

6、和理论流量。—液压泵、马达的理论转矩(N.m)和转速(r/min)。,实际上，液压泵和液压马达在能量转换过程中是有损失的，因此输出功率小于输入功率。功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分：容积损失是因泄漏、气穴和油液在高压下压缩等造成的流量损失。机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。（2.1）13对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量减小。设泵的流量损失为，则。泵的容积损失可用容积效率来表征。泵容积损失14泵容积损失:d=理想泵P泵的角度排量dVVqT=×=ww××/())(dtVqttPTt15对液压马达来说，输入液压马达的实际流量必然大于它的理论流量即，它的容

7、积效率为：（2.3）马达容积损失16马达容积损失:d=理想马达P马达的角度排量dVVqT=×=ww××/())(dtVqtPTtt17机械损失是指因摩擦而造成的转矩上的损失。对液压泵来说，泵的驱动转矩总是大于其理论上需要的驱动转矩，设转矩损失为，理论转矩为，则泵实际输入转矩为，用机械效率来表征泵的机械损失，则机械损失18泵的机械损失液压泵的总效率等于其容积效率和机械效率的乘积：（2.6）19马达的机械损失对于液压马达来说，由于摩擦损失的存在，其实际输出转矩小于理论转矩，它的机械效率为（2.5）20马达的